JP2004290462A - Optimal position profiling system of applicator - Google Patents

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JP2004290462A JP2003087932A JP2003087932A JP2004290462A JP 2004290462 A JP2004290462 A JP 2004290462A JP 2003087932 A JP2003087932 A JP 2003087932A JP 2003087932 A JP2003087932 A JP 2003087932A JP 2004290462 A JP2004290462 A JP 2004290462A
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裕志 塩野
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論 坂口
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    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To offer the optimal position profiling system 1 of an applicator 4 which can judge and present the optimal position of the applicator 4 inserted in a living body in treating the affected part. <P>SOLUTION: The optimal position profiling system 1 of the applicator 4 has a glove 2 employed for a diagnosis of the affected part, a landmark object 3 prepared in the glove 2, the applicator 4 inserted in the living body, an energy supply section 5 which is prepared in the applicator 4 and provides energy to the living body, a sensor 6 which is prepared in the applicator 4 and can detect a distance to the landmark object 3, a controlling arrangement 7 which judges the optimal position of the applicator 4 based on the distance between the sensor 6 and the landmark object 3 in conditions that the landmark object 3 is arranged near the affected part by a diagnosis using the glove 2, and an indicating device 8 which indicates judgment results by the controlling arrangement 7. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患部を治療するに際し、生体内に挿入されるアプリケータの最適位置を判断し提示することができるアプリケータの最適位置提示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体内の腫瘍や肥大症等の疾患の治療方法として、患部にエネルギーを加えて細胞を凝固壊死等させる方法が知られている。エネルギーを加える手段としては、たとえば、レーザ加熱により、患部を加熱するアプリケータがある。
【０００３】
ここで、患部以外をレーザ加熱してしまうと、健全な部位まで損傷されてしまう。また、患部に適当にレーザ加熱されない場合には、充分な治療効果を得られないことがある。したがって、治療において、アプリケータの位置決めは、きわめて重要であり、慎重に行われなくてはならない。
【０００４】
アプリケータの位置決めのために、従来から種々の技術が提案されている。
【０００５】
従来技術（１）
アプリケータと共に超音波送受信部を設けたプローブを、体腔に挿入する技術がある。このプローブでは、体腔内で超音波を送受信することにより、体内の断面像を形成できる。したがって、医師等の使用者は、体内の断面像を観察しながら、アプリケータを位置決めできる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
従来技術（２）
位置決めのために、アプリケータと共に内視鏡を内蔵したプローブを、体腔に挿入する技術がある。使用者は、プローブに設けられた開口から内視鏡により生体内表面を観察しながら、アプリケータを位置決めできる（たとえば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２７１２３５号公報（請求項１、「発明の詳細な説明」の段落「００２２」、段落「００２４」〜「００２６」等）
【特許文献２】
特開平１１−３１８９２８号公報（発明の詳細な説明）の段落「０００７」、段落「００１１」、段落「００１３」、第４図等）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術（１）〜（３）では、次のような問題点がある。
【０００９】
従来技術（１）の問題点
上記プローブでは、超音波送受信部で送受信した超音波を解析して、エコー像などの画像を作成できる画像作成装置が必要となる。画像作成装置の導入は、治療システムを高コストなものとしてしまう。
【００１０】
従来技術（２）の問題点
アプリケータの他に、内視鏡が内蔵されているため、ケース内に内視鏡用の通路を設ける必要等があり、構造が複雑化し、プローブ外径が大きくなる。プローブ外径の増大は、該プローブが体内に挿入される患者の負担の増大にもつながり、好ましくない。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像作成装置を必要とせずに治療システムを簡易化でき、患者の負担を低減し、アプリケータの最適位置への容易な位置決めを可能とするアプリケータの最適位置提示システムの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１３】
（１）患部の診断に使用する診断用具と、前記診断用具に設けられる目印物体と、生体内に挿入されるアプリケータと、前記アプリケータに設けられ、生体にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、前記アプリケータに設けられ、前記目印物体との距離を検出可能なセンサと、前記診断用具を用いた診断により前記目印物体が前記患部付近に配置された状態で、前記センサと前記目印物体との距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果を提示する提示手段と、を有するアプリケータの最適位置提示システム。
【００１４】
（２）前記センサは、超音波センサまたは磁気センサであり、単一個または複数個設けられている。
【００１５】
（３）前記超音波センサは、超音波発振子の役割も果たし、前記目印物体は、生体と異なる音響インピーダンスを有する超音波反射体である。
【００１６】
（４）前記アプリケータは、円筒状に形成され、前記超音波センサは、円筒の外周に沿って設けられ、前記アプリケータが軸を中心に回転しても、複数方向から超音波を受信可能である。
【００１７】
（５）前記センサが単一個設けられており、前記判断手段は、前記目印物体に前記センサが最も接近した位置を、前記アプリケータの最適位置と判断する。
【００１８】
（６）前記センサが、前記アプリケータの挿入方向に一直線に並ぶように２つ設けられ、前記判断手段は、前記各センサと目印物体との距離が等しくなった位置を、前記アプリケータの最適位置と判断する。
【００１９】
（７）前記提示手段は、画像および音声の少なくとも一方により、前記判断手段による判断結果を提示する。
【００２０】
（８）前記判断手段は、前記アプリケータの最適位置と判断したときの前記センサと前記目印物体との距離を記憶し、治療中に前記センサにより検出される前記目印物体との距離の誤差が所定値以上となった場合に、位置ズレと判断し、前記提示手段は、前記判断手段が位置ズレと判断したら、位置ズレの警告を画像または音声の少なくとも一方により提示する。
【００２１】
（９）前記エネルギー供給部は、電磁波、音波、電流のいずれかのエネルギーを生体に供給する。
【００２２】
（１０）前記目印物体は、滅菌可能であり、前記診断用具に搭載して生体内に導入可能である。
【００２３】
（１１）前記アプリケータは、前立腺疾患治療のために尿道に挿入される挿入部を有し、前記エネルギー供給部は該挿入部に設けられ、前記診断用具は、直腸から患部を触診するために用いられる手袋であり、前記目印物体は、触診により前記患部付近に配置されるものである。
【００２４】
（１２）前記目印物体は、前記手袋を用いた触診に影響を与えない形状および大きさに形成されている。
【００２５】
（１３）生体内に挿入されるアプリケータと、前記アプリケータに設けられ、生体にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、前記アプリケータに設けられる目印物体と、患部の診断に使用する診断用具と、前記診断用具に設けられ、前記目印物体との距離を検出可能なセンサと、前記診断用具を用いた診断により前記目印物体が前記患部付近に配置された状態で、前記目印物体と前記センサとの距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果を提示する提示手段と、を有するアプリケータの最適位置提示システム。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、アプリケータの最適位置提示システムの概略構成図である。なお、図１に示す各構成は、説明の容易のために、形状を簡略化し、大きさ等も見やすいように変更して表現されている。
【００２８】
図１に示すように、アプリケータの最適位置提示システム１（以下、単にシステム１と称する）は、患者の患部の診断に使用するグローブ２（診断用具）と、グローブ２に設けられる目印物体３と、治療のために生体内に挿入されるアプリケータ４と、アプリケータ４に設けられ、生体にエネルギーを供給するエネルギー供給部５と、エネルギー供給部５に略隣接してアプリケータ４に設けられ、目印物体３との距離を検出可能なセンサ６と、グローブ２を用いた診断により目印物体３が患部付近に配置された状態で、センサ６と目印物体３との距離に基づいて、アプリケータ４の最適位置を判断する制御装置７（判断手段）と、制御装置７による判断結果を表示する表示装置８（提示手段）と、を有する。
【００２９】
グローブ２は、手先の微妙な感覚を損なわないように薄く、かつ治療中に破損しないように丈夫に形成されている。材料としては、たとえば、天然ゴムラテックスが用いられる。グローブ２は、感染症の防止のために、滅菌処理されている。
【００３０】
目印物体３も、同様に滅菌処理されている。目印物体３は、センサ６により検出可能なものであればよい。たとえば、センサ６が、超音波センサ６である場合には、目印物体３は、金属片のような超音波反射体により形成される。超音波反射体とは、生体とは異なる音響インピーダンスを有する物体であり、金属片の他にも、空気等でもよい。目印物体３に空気を用いる場合には、空気を小さな風船に詰めて、グローブ２に取り付ける。
【００３１】
目印物体３の取り付け位置は、グローブ２の指先が好ましい。目印物体３を指先に設けることにより、使用者が触診により患部を確認した姿勢のままで、その略中心に目印物体３を配置することができる。目印物体３は、触診の際に使用者の指先の感覚を損なわせないように、小型に薄く形成されている。角がない略丸型に形成されることが好ましい。
【００３２】
アプリケータ４は先端側に、細く長尺状に形成されて、基端側が保持しやすい形状の挿入部４３を有する。挿入部４３は、エネルギー供給部５が内蔵され、エネルギーを生体に向けて放射するための窓部４１が設けられている。エネルギー供給部５は、挿入部４３内部に沿って延びるエネルギー経路４２を介して、エネルギー発生装置９に接続されている。エネルギー発生装置９は、使用者による治療開始の指示に従って、エネルギーを発生する。ここで、エネルギー発生装置９により発生されるエネルギーは、レーザ光やマイクロ波、高周波等の電磁波であり、エネルギー供給部５から患部に供給されて、加熱治療される。
【００３３】
エネルギー供給部５近傍には、２つのセンサ６が設けられている。センサ６は、挿入部４３の長さ方向に並んで、エネルギー供給部５の中心から等間隔の位置に配置されている。センサ６は、グローブ２に設けられた目印物体３の検出のために、挿入部４３外面に設けられることが望ましい。センサ６は、挿入部４３内部に延びる図示しない信号線を介して、制御装置７に接続されている。制御装置７にはさらに表示装置８が接続されている。制御装置７には、所定の情報を記憶する記憶部７０が設けられている。
【００３４】
次に、図２〜図４を参照して、上記システム１が使用者によりどのように治療に使用されるかについて説明する。以下では、前立腺肥大症の治療を行う場合について説明する。
【００３５】
図２は使用者が患部を特定する動作の流れを示すフローチャート、図３は使用者がアプリケータ４の最適位置を確認する動作の流れを示すフローチャート、図４は使用者が患部を治療する様子を示す図である。
【００３６】
まず、使用者は、治療に備えて、上記目印物体３が設けられたグローブ２を着用する（ステップＳ１１）。そして、目印物体３が設けられた指（たとえば、中指）を、生理食塩水や水で充填した直腸に挿入し、患部の触診を開始する（ステップＳ１２）。ここで、前立腺肥大の場合、球状の前立腺の最も膨らんでいる部分が患部の中心である。
【００３７】
使用者は、触診によって前立腺の最も膨らんでいる部分を患部として特定し（ステップＳ１３）、特定した患部の位置に、目印物体３を配置する（ステップＳ１４）。ここで、使用者は、目印物体３を患部側の直腸壁に密着させる。超音波の伝搬を容易ならしめるためである。使用者の触診によるので、前立腺の最も膨らんでいる部分は、容易に特定できる。
【００３８】
使用者は、直腸に中指を挿入し、患部に目印物体３を配置したままの状態で、生体内にアプリケータ４の挿入部４３を挿入する（ステップＳ２１）。ここでは、前立腺肥大症の治療であるので、尿道にアプリケータ４を挿入する。
【００３９】
使用者は、表示装置８の表示に従って、アプリケータ４を操作し、位置合わせする（ステップＳ２２）。使用者は、最適位置と表示されたかどうかを判断する（ステップＳ２３）。最適位置と判断しない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、位置合わせを続行する。最適位置と表示されたら（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、その位置でアプリケータ４を固定し、患部の治療を開始する（ステップＳ２４）。ここで、治療の開始とは、具体的には、エネルギー発生装置９のスイッチをＯＮにし、システム１にエネルギー供給を指示することである。図４に示すように、前立腺は、尿道を囲んでいる。前立腺肥大部分を治療するためには、アプリケータ４を任意の角度ずつ回転させて、エネルギーを前立腺肥大部分に供給する。
【００４０】
次に、図５〜図９を参照して、上記システム１の作用について説明する。
【００４１】
図５はシステム１がアプリケータの最適位置を判断する流れを示すフローチャート、図６はシステム１が位置ズレを検出する流れを示すフローチャート、図７は２つのセンサ６により目印物体３を検出する様子を示す図、図８はアプリケータが最適位置かどうかを判断する様子を示す図、図９は表示装置８に表示される画面を示す図である。図５に示す手順は、図２および図３に示す、ステップＳ１１〜ステップＳ２１までの動作が完了した後のものである。また、以下では、センサ６は、超音波センサ６であり、目印物体３は、金属片である場合について説明する。
【００４２】
システム１は、図７に示すように、センサ６により指向性を持った超音波の発振を開始する（ステップＳ３１）。超音波があたる位置に目印物体３があれば、超音波が反射されるので、センサ６は反射された超音波を受信する（ステップＳ３２）。制御装置７は、センサ６が超音波を発振してから受信するまでの時間を計測し、計測時間に基づいて目印物体３との距離を算出する（ステップＳ３３）。
【００４３】
制御装置７は、２つのセンサ６について算出した目印物体３との距離が等しいかどうかを判断する（ステップＳ３４）。等しくない場合（ステップＳ３４：ＮＯ）は、ステップＳ３１からの処理を繰り返す。図８に示すように、距離（Ｄａ、Ｄｂ）が等しい場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）は、制御装置７は、アプリケータ４の最適位置であると判断して、最適位置である旨を表示装置８に表示させる（ステップＳ３５）。制御装置７は、アプリケータ４の最適位置、すなわち、最適位置と判断したときのセンサ６と目印物体３との距離を、内蔵の記憶部７０に記憶する（ステップＳ３６）。そして、図６に示す工程に進む。
【００４４】
制御装置７は、エネルギー供給指示が使用者により入力されたか否かを判断する（ステップＳ４１）。エネルギー供給指示がされるまで（ステップＳ４１：ＮＯ）、待機する。指示がされると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、制御装置７は、エネルギーの供給時間のカウントを開始し（ステップＳ４２）、同時に、エネルギー供給部５は、患部へのエネルギー供給を開始する（ステップＳ４３）。
【００４５】
また、システム１は、２つのセンサ６により定期的に超音波を発振し（ステップＳ４４）、目印物体３により反射して返って来た超音波をそれぞれ受信する（ステップＳ４５）。制御装置７は、超音波の発振から受信までの時間を計測し、目印物体３との距離を算出する（ステップＳ４６）。さらに、制御装置７は、算出した距離に基づいて、記憶部７０に記憶しているアプリケータ４の最適位置からの位置ズレを算出する（ステップＳ４７）。
【００４６】
制御装置７は、位置ズレが許容範囲以上か否かを判断する（ステップＳ４８）。許容範囲以内の場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、制御装置７は、ステップＳ４２から開始したエネルギーの供給時間のカウントを参照して、治療のために必要な時間として設定された供給時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ４９）。設定時間が経過していない場合（ステップＳ４９：ＮＯ）、エネルギーの供給を続行したままで、ステップＳ４４の処理に戻る。供給時間のカウントで設定時間が経過した場合（ステップＳ４９：ＹＥＳ）、エネルギー供給を停止すると共に（ステップＳ５０）、表示装置８が治療終了の旨を表示し（ステップＳ５１）、患部の治療工程を終了する。
【００４７】
一方、アプリケータ４の最適位置からの位置ズレが許容範囲以上である場合（ステップＳ４８：ＮＯ）、表示装置８は、警告音を発し、図９に示すように、画面に警告表示を表示する（ステップＳ５２）。警告を受けて、使用者は位置ズレを修正することができる。制御装置７は、位置ズレが生じてから３秒以上経過したか否かを判断し（ステップＳ５３）、３秒間の間にステップＳ４４〜Ｓ４８の位置ズレの検出を繰り返す（ステップＳ５３：ＮＯ）。この間に位置ズレが修正されれば、ステップＳ４８よりステップＳ４９へ進むこととなる。
【００４８】
また、位置ズレが生じてから３秒以上経過した場合には（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、エネルギー供給部５はエネルギーの供給を中断し（ステップＳ５４）、治療を中断する（ステップＳ５５）。ここで、位置ズレが生じてからの時間は、制御装置７によりステップＳ４８で許容範囲以上の位置ズレと判断されてから計測されているものとする。そして、表示装置８は、治療を中断した旨を表示し（ステップＳ５６）、使用者に知らせ、アプリケータ４が適切な位置に戻され、治療が再開されるまで待機する。
【００４９】
次に、上記ステップＳ３４で、２つのセンサ６により検出した目印物体３との距離が等しいときに、アプリケータ４が最適位置であると判断する根拠を、図８を参照して説明する。
【００５０】
図８では、目印物体３が配置されている位置に仮想鎖線Ｖを示している。上述のように、２つのセンサ６は、エネルギー供給部５の中央から等距離に配置されている。すなわち、２つのセンサ６の中央に、エネルギー供給部５の中央が位置する。
【００５１】
図中左側のセンサ６をセンサ６ａ、右側のセンサ６をセンサ６ｂとする。これらのセンサ６ａ、ｂによる超音波の送受信に基づいて算出した目印物体３までの距離を、それぞれ距離Ｄａ、距離Ｄｂとする。また、センサ６ａ、ｂを結ぶ直線と、仮想鎖線Ｖとが交わる点を交点Ｉとする。
【００５２】
距離Ｄａと距離Ｄｂが等しくない場合、センサ６ａ、センサ６ｂ、目印物体３の三点を含む三角形は、二等辺三角形とはならない。したがって、センサ６ａから交点Ｉまでの距離と、センサ６ｂから交点Ｉまでの距離とは等しくないので、エネルギー供給部５の中央と、目印物体３とは位置がずれている。
【００５３】
一方、距離Ｄａと距離Ｄｂが等しい場合、センサ６ａ、センサ６ｂ、目印物体３の三点を含む三角形は、二等辺三角形である。したがって、センサ６ａから交点Ｉまでの距離と、センサ６ｂから交点Ｉまでの距離とは等しいので、エネルギー供給部５の中央と、目印物体３との位置が一致している。すなわち、エネルギー供給部５の中央と、患部の中心との位置が一致している。この場合、エネルギー供給部５により、患部の中心からその周囲にエネルギーを照射することができ、患部に充分エネルギーを供給できる。
【００５４】
以上より、距離Ｄａと距離Ｄｂが等しい場合が、アプリケータ４の最適位置といえる。
【００５５】
なお、上記ステップＳ４８において、位置ズレと判断する許容範囲は、位置ズレに伴うエネルギー供給が正常な生体に深刻な悪影響を与えないかどうかという観点から、予め定められている。
【００５６】
以上説明してきたように、本実施形態のシステム１によれば、グローブ２に目印物体３が設けられているので、使用者がグローブ２を用いて触診しながら患部の位置を示す目印として目印物体３を配置することができる。この目印物体３との距離をセンサ６により検出できるので、検出した距離に基づいて、アプリケータ４の最適位置を判断できる。判断結果は表示装置８により表示されるので、該表示に従って、使用者は、容易にアプリケータ４を患部に位置合わせできる。
【００５７】
また、超音波センサ６は、超音波を発振し、受信も行うので、アプリケータ４の構成が簡易になり径を小型化できる。これにより、患者の負担を軽減できる。また、目印物体３は、生体とは異なる音響インピーダンスを有するので、超音波センサ６により確実に検出される。
【００５８】
超音波センサ６を２つ設けているので、各センサ６の目印物体３までの距離を算出することにより、距離が一致したときを一義的にアプリケータ４の最適位置と判断することができる。
【００５９】
表示装置８は、アプリケータ４が最適位置に到達した旨を音声および画像により表示するので、視覚および聴覚によりアプリケータ４の最適位置を確認することができる。なお、使用者への提示は、画像または音声のいずれか一方でもよい。
【００６０】
表示装置８は、アプリケータ４の位置が、最適位置から位置ズレしたときにも画像および音声により警告を表示するので、該警告を視覚および聴覚により確認できる。従来から、アプリケータ４の位置固定のために、体外からの操作により拡張可能な拡張部を設け、拡張部を体内に引掛ける技術があるが、この欠点を克服することができる。すなわち、患者に個人差があるので、従来技術の拡張部では固定できるとは限らず、位置ズレを起こしても察知できず、正常な生体を損傷する虞がある。しかし、本実施形態では、特殊機構による固定はしないものの、位置ズレを察知できるので、正常な生体を損傷することなく、充分な治療効果を得ることができる。なお、警告の提示は、画像または音声のいずれか一方でもよい。
【００６１】
また、上記目印物体３は、滅菌可能なので、感染症を起こすことがなく、安全に生体内に導入できる。目印物体３は、触診に影響を与えないように、薄く小さく、角がない略丸型に形成されているので、使用者が指先の微妙な感覚を損なわずに触診できる。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、アプリケータ４を尿道に挿入し、センサ６を直腸に配置するので、前立腺肥大症の治療に適している。
【００６３】
（変形例等）
次に、上記実施形態で説明した各構成の具体的な動作または異なる動作や、変形例について説明する。
【００６４】
（警告表示）
上記ステップＳ５２において、システム１は、図９に示すような警告表示を行っている。この警告表示では、ステップＳ３６において記憶したアプリケータ４の最適位置との誤差も表示できる。たとえば、図９に示すように、アプリケータ４の挿入方向に＋３ｍｍの誤差がある場合には、位置ズレの表示と共に、＋３ｍｍずれている旨を表示できる。ここで、誤差は、２つのセンサ６と目印物体３との間の超音波の往復時間から求めた目印物体３までの距離に基づいて算出する。
【００６５】
詳細には、図８を参照して説明する。アプリケータ４の位置が最適位置からずれると、センサ６ａから目印物体３までの距離Ｄａおよびセンサ６ｂから目印物体３までの距離Ｄｂは、等しくなくなる。このときＤａ、Ｄｂの値に基づいて、センサ６ａおよびセンサ６ｂから交点Ｉまでの距離をそれぞれ算出できる。これらを、アプリケータ４が最適位置のときの、センサ６ａから交点Ｉまでの距離と比較することによって、誤差を算出できる。
【００６６】
（センサの変形例）
＜センサの個数＞
上記実施形態では、センサ６を２個設けている。しかし、センサ６の数は、２個より多くてもよく、また、１個であってもよい。センサ６が多くなる程、精度を高めることができる。センサ６が２個より多い場合でも、２個の場合と同様に目印物体３との距離を算出することにより、アプリケータ４の最適位置を求めることができるので、この場合の説明は省略する。
【００６７】
センサ６が１個の場合について、アプリケータ４の最適位置の判断手法について説明する。センサ６は、エネルギー供給部５の中央に対応する位置で、アプリケータ４に取り付けられる。すなわち、センサ６と、エネルギー供給部５の中央とは、アプリケータ４の半径方向に一直線に並べられる。ここで、上記ステップＳ１４までの工程に従って、使用者により目印物体３が患部に中央に配置されているものとする。
【００６８】
上述の通り、センサ６は、目印物体３に超音波を発振し、反射した超音波を受信するまでの時間を計測することにより、目印物体３までの距離を算出可能にする。これは、センサ６が１個の場合でも可能である。ただし、センサ６が２個の場合のように、目印物体３までの距離が等しくなったら、最適位置だと判断することはできない。
【００６９】
ここで、制御装置７は、１個のセンサ６を用いて検出した目印物体３までの距離を逐次記憶部７０に記憶し、これを比較できることとする。アプリケータ４の挿入に従い、最初は、検出した目印物体３までの距離は短くなっていき、目印物体３を通り過ぎると、距離は長くなっていく。したがって、距離が長くなり始めるときが、アプリケータ４の最適位置である。制御装置７は、これに基づいて、目印物体３とセンサ６との距離を逐次測定および比較し、目印物体３にセンサ６が最も接近したときを、アプリケータ４の最適位置と判断することができる。
【００７０】
＜センサによる電圧検出＞
センサ６は、超音波の受信の際に、超音波の強度を電圧として検出することもできる。この場合、上述のようにセンサ６と目印物体３との間の超音波の往復時間を計測しなくても、アプリケータ４の最適位置を判断することができる。超音波の電圧を検出するセンサ６の能力について、次の具体的な条件の下で説明する。
【００７１】
（１）超音波センサ６には、１５ＭＨｚと高い利得を有するＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）振動子を使用する。
【００７２】
（２）目印物体３には、直径５ｍｍのＳＵＳチップを使用する。
【００７３】
（３）グローブ２に（２）の目印物体３を接着し、グローブ２内部に水を充填する。
【００７４】
（４）水中において、目印物体３が超音波センサ６から２２ｍｍ離れた位置にくるように、グローブ２を配置する。グローブ２の位置は固定する。なお、２２ｍｍは、前立腺肥大症患者の直腸から尿道までの平均的な距離である。
【００７５】
上記条件の下、超音波センサ６を目印物体３に対して平行移動させた。平行移動は、ある一方向（Ｘ方向：例えば、挿入部４３の長軸方向）と、これに直交する方向（Ｙ方向）に行った。このとき、図１０に示す結果が得られた。図１０は、センサ６と目印物体３との相対的な距離と、センサ６により検出した電圧との関係を示す図である。横軸にセンサ６と目印物体３の相対的な距離、縦軸に電圧を示す。図１０では、Ｘ方向に超音波センサ６を移動させた場合を実線で示し、Ｙ方向に超音波センサ６を移動させた場合を点線で示している。
【００７６】
図１０に示すように、超音波センサ６と目印物体３との相対的な距離が近づくと、急激に検出される電圧が向上する。特に、Ｙ方向に移動させた場合に電圧変化が顕著であり、およそ移動距離１ｍｍオーダーで判別できる。一方、Ｘ方向の場合に顕著に電圧変化が得られないのは、超音波センサ６の姿勢や、送信される超音波の波面の不均一によるものである。
【００７７】
このように、超音波を電圧として検出できるセンサ６を用いても、その出力電圧の変化に基づいて、電圧値が最も大きくなったときをアプリケータ４の最適位置とみなせる。したがって、該センサ６を、アプリケータ４の最適位置提示システム１に適用できる。
【００７８】
＜磁気センサ＞
超音波センサ６の代わりに、磁気センサを用いることができる。磁気センサとしては、ＭＩセンサや、ＭＲセンサなどの高精度で磁場の測定が可能なものが望ましい。磁気センサを用いる場合、目印物体３には、磁石などの磁性体か、あるいは誘導コイルを用いる。磁気センサは、磁性体や、誘導コイルが発生する磁場に基づいて、目印物体３までの距離を測定することができる。
【００７９】
＜センサの形状＞
図１１は、センサ６の形状の変形例を示す図である。
【００８０】
上記実施形態では、超音波センサ６は、アプリケータ４の周囲の一点に配置されている。しかし、超音波センサは、図１１に示すように、円筒状のアプリケータ４の外周に沿って設けることもできる。ＰＺＴ振動子が用いられる場合、超音波センサ６０は、複数個がアプリケータ４上にアレー配置される。超音波センサ６０は、構成材料にＰＶＤＦ等の圧電ポリマーを用い、細長形状に形成されて、アプリケータ４の周囲に配置することもできる。
【００８１】
このように、アプリケータ４の外周に沿って超音波センサが設けられることによって、アプリケータ４が患部の治療のために軸を中心に回転しても、超音波センサ６０により目印物体３から反射した超音波を受信でき、アプリケータ４の最適位置を判断可能である。前立腺肥大症の治療のように、尿道からその周囲３６０°の前立腺を治療する際に、特に有効である。
【００８２】
（治療中断までの判断時間）
上記実施形態のステップＳ５３において、位置ズレが発生してから、治療中断を判断するまでの時間を３秒間に定めている。しかし、位置ズレしてエネルギーを供給しても、生体を損傷しない程度の時間であれば、いかなる時間でもよい。
【００８３】
（エネルギー供給部）
エネルギー供給部５によって、電磁波以外にも、音波、電流のいずれかのエネルギーを患部に供給することができる。これにより、音波、電流のいずれかのエネルギーにより患部を治療できる。
【００８４】
（他の適用）
上記実施形態では、前立腺肥大症の治療に、アプリケータ４の最適位置提示システム１を用いる場合について説明している。しかし、前立腺肥大症の治療のみならず、他の治療にも適用できる。たとえば、食道の治療の場合、のど、胸、腹等の外部から上記グローブ２を用いて患部を触診して、患部の位置に目印物体３を配置して、その後、口からアプリケータ４を挿入して、上述の要領でアプリケータ４の最適位置を使用者に提示できる。
【００８５】
（目印物体およびセンサの交換）
上記実施形態では、グローブ２に目印物体３を、アプリケータ４にセンサ６をそれぞれ設けている。しかし、目印物体３とセンサ６を交換して、グローブ２にセンサ６を、アプリケータ４に目印物体３を設けてもよい。この場合、目印物体３とセンサ６との設けられる位置が交換されること以外では、制御装置７および表示装置８がグローブ２側に接続されることしか、上記実施形態と変わらないので、詳細な説明は省略する。
【００８６】
使用者は、センサ６付きのグローブ２を用いて患者の患部を触診し、患部付近にセンサ６を配置する。すると、アプリケータ４の最適位置提示システムは、アプリケータ４に設けられた目印物体３を、センサ６により検出し、検出した距離に基づいてアプリケータ４の最適位置を判断して、表示装置８に表示する。
【００８７】
したがって、このシステムによっても、使用者は、表示装置８の表示に従って、容易にアプリケータ４を患部に位置合わせすることができる。
【００８８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明においては、診断用具に目印物体が設けられているので、医師等が診断用具を用いて診断しながら患部の位置を示す目印として目印物体を配置することができる。この目印物体との距離をセンサにより検出できるので、検出した距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断できる。判断結果は提示手段により提示されるので、該提示に従って、使用者は、容易にアプリケータを患部に位置合わせできる。
【００８９】
請求項２に記載の発明においては、超音波センサまたは磁気センサにより、目印物体を容易に検出することができる。
【００９０】
請求項３に記載の発明においては、超音波センサが、超音波を発振し、受信も行うので、アプリケータの構成が簡易になり径を小型化できる。これにより、患者の負担を軽減できる。また、目印物体は、生体とは異なる音響インピーダンスを有するので、超音波センサにより確実に検出される。
【００９１】
請求項４に記載の発明においては、アプリケータを患部の治療のために回転しても、超音波センサにより目印物体を検出でき、アプリケータの最適位置を判断することができる。
【００９２】
請求項５に記載の発明においては、単一個のセンサで、目印物体とセンサとの距離を逐次測定および比較し、目印物体にセンサが最も接近したときを、容易にアプリケータの最適位置を判断することができる。
【００９３】
請求項６に記載の発明においては、センサを２つ設けることにより、各センサと目印物体との距離に基づいて、該距離が一致したときを一義的にアプリケータの最適位置と判断することができる。
【００９４】
請求項７に記載の発明においては、視覚および聴覚の少なくとも一方により、アプリケータの最適位置を確認できる。
【００９５】
請求項８に記載の発明においては、アプリケータの位置が、最適位置から位置ズレしたときに警告を画像または音声により提示するので、該警告を視覚または聴覚の少なくとも一方により確認できる。
【００９６】
請求項９に記載の発明においては、音波、電磁波、電流のいずれかのエネルギーを生体に供給して、患部を治療できる。
【００９７】
請求項１０に記載の発明においては、目印物体が殺菌可能なので、感染症の虞がなく、安全に生体内に導入できる。
【００９８】
請求項１１に記載の発明においては、前立腺肥大症を治療することができる。
【００９９】
請求項１２に記載の発明においては、触診に影響を与えない形状および大きさに形成されているので、使用者は手先の感覚を損なわず触診等できる。
【０１００】
請求項１３に記載の発明においては、診断用具にセンサが設けられているので、医師等が診断用具を用いて診断しながら患部の位置をセンサを配置することができる。このセンサは、アプリケータに設けられた目印物体との距離を検出できるので、検出した距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断できる。判断結果は提示手段により表示されるので、該提示に従って、使用者は、容易にアプリケータを患部に位置合わせできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アプリケータの最適位置提示システムの概略構成図である。
【図２】使用者が患部を特定する動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】使用者がアプリケータの最適位置を確認する動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】使用者が患部を治療する様子を示す図である。
【図５】システムがアプリケータの最適位置を判断する流れを示すフローチャートである。
【図６】システムが位置ズレを検出する流れを示すフローチャートである。
【図７】２つのセンサにより目印物体を検出する様子を示す図である。
【図８】アプリケータが最適位置かどうかを判断する様子を示す図である。
【図９】表示装置に表示される画面を示す図である。
【図１０】センサと目印物体との相対的な距離と、センサにより検出した電圧との関係を示す図である。
【図１１】センサの形状の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１…最適位置提示システム、
２…グローブ、
３…目印物体、
４…アプリケータ、
５…エネルギー供給部、
６、６ａ、６ｂ…センサ、
７…制御装置、
８…表示装置、
９…エネルギー発生装置、
７０…記憶部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an applicator optimal position presentation system that can determine and present an optimal position of an applicator to be inserted into a living body when treating an affected part.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a method for treating a disease such as a tumor or hypertrophy in a living body, a method of applying energy to an affected part to cause cells to undergo coagulation and necrosis is known. As means for applying energy, for example, there is an applicator that heats an affected part by laser heating.
[0003]
Here, if the part other than the affected part is heated by laser, even a healthy part is damaged. In addition, if the affected part is not appropriately heated by laser, a sufficient therapeutic effect may not be obtained. Therefore, in treatment, the positioning of the applicator is very important and must be done with care.
[0004]
Various techniques have been conventionally proposed for positioning the applicator.
[0005]
Conventional technology (1)
There is a technique for inserting a probe provided with an ultrasonic transmission / reception unit together with an applicator into a body cavity. This probe can form a cross-sectional image of the inside of a body by transmitting and receiving ultrasonic waves in a body cavity. Therefore, a user such as a doctor can position the applicator while observing a cross-sectional image of the inside of the body (for example, see Patent Document 1).
[0006]
Conventional technology (2)
There is a technique for inserting a probe having a built-in endoscope together with an applicator into a body cavity for positioning. The user can position the applicator while observing the inside surface of the living body with an endoscope from an opening provided in the probe (for example, see Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-271235 (Claim 1, paragraphs “0022” and “0024” to “0026” in “Detailed description of the invention”)
[Patent Document 2]
Paragraphs “0007”, “0011”, “0013”, FIG. 4, etc. in JP-A-11-31828 (detailed description of the invention)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional techniques (1) to (3) have the following problems.
[0009]
Problems of conventional technology (1)
In the above-mentioned probe, an image creating apparatus that can create an image such as an echo image by analyzing the ultrasound transmitted and received by the ultrasound transmitting / receiving section is required. The introduction of an image creation device makes the treatment system expensive.
[0010]
Problems of conventional technology (2)
Since an endoscope is incorporated in addition to the applicator, it is necessary to provide a passage for the endoscope in the case, etc., which complicates the structure and increases the probe outer diameter. An increase in the outer diameter of the probe leads to an increase in the burden on the patient in which the probe is inserted into the body, which is not preferable.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and can simplify a treatment system without the need for an image forming device, reduce a burden on a patient, and easily position an applicator at an optimal position. The purpose of the present invention is to provide an optimal position presentation system for an applicator.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following means.
[0013]
(1) A diagnostic tool used for diagnosis of an affected part, a mark object provided in the diagnostic tool, an applicator inserted into a living body, and an energy supply unit provided in the applicator and supplying energy to the living body Provided in the applicator, a sensor capable of detecting the distance to the landmark object, and in a state where the landmark object is arranged near the affected part by diagnosis using the diagnostic tool, the sensor and the landmark object An applicator optimum position presentation system, comprising: a judging unit for judging an optimum position of the applicator based on the distance of the applicator; and a presenting unit for presenting the judgment result by the judging unit.
[0014]
(2) The sensor is an ultrasonic sensor or a magnetic sensor, and a single sensor or a plurality of sensors are provided.
[0015]
(3) The ultrasonic sensor also functions as an ultrasonic oscillator, and the mark object is an ultrasonic reflector having an acoustic impedance different from that of a living body.
[0016]
(4) The applicator is formed in a cylindrical shape, and the ultrasonic sensor is provided along the outer circumference of the cylinder, and can receive ultrasonic waves from a plurality of directions even when the applicator rotates about an axis. It is.
[0017]
(5) The single sensor is provided, and the determining means determines a position where the sensor is closest to the mark object as an optimal position of the applicator.
[0018]
(6) The two sensors are provided so as to be aligned in the insertion direction of the applicator, and the determination means determines a position where the distance between each sensor and the mark object is equal to an optimum position of the applicator. Judge as the position.
[0019]
(7) The presenting means presents the determination result by the determining means by at least one of an image and a sound.
[0020]
(8) The determination means stores a distance between the sensor and the landmark object when determining the optimal position of the applicator, and an error in a distance between the landmark object detected by the sensor during treatment is determined. If it is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the position is misaligned, and if the determining unit determines that the position is misaligned, the presentation unit presents a position misalignment warning using at least one of an image and a sound.
[0021]
(9) The energy supply unit supplies any one of electromagnetic waves, sound waves, and current energy to a living body.
[0022]
(10) The mark object can be sterilized, and can be mounted on the diagnostic tool and introduced into a living body.
[0023]
(11) The applicator has an insertion part to be inserted into the urethra for prostate disease treatment, the energy supply part is provided in the insertion part, and the diagnostic tool is for palpating an affected part from the rectum. A glove to be used, wherein the mark object is arranged near the affected part by palpation.
[0024]
(12) The mark object is formed in a shape and a size that do not affect palpation using the glove.
[0025]
(13) An applicator inserted into a living body, an energy supply unit provided on the applicator and supplying energy to a living body, a mark object provided on the applicator, and a diagnostic tool used for diagnosing an affected part Provided in the diagnostic tool, a sensor capable of detecting the distance to the mark object, and the mark object and the sensor in a state where the mark object is arranged near the affected part by diagnosis using the diagnostic tool An applicator optimum position presentation system, comprising: a judging unit for judging an optimum position of the applicator based on the distance of the applicator; and a presenting unit for presenting the judgment result by the judging unit.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optimal position presentation system for an applicator. In addition, each configuration shown in FIG. 1 is represented by simplifying its shape and changing its size and the like so that it is easy to see, for ease of explanation.
[0028]
As shown in FIG. 1, an applicator optimal position presentation system 1 (hereinafter simply referred to as a system 1) includes a glove 2 (diagnostic tool) used for diagnosing an affected part of a patient and a mark object 3 provided on the glove 2. An applicator 4 inserted into a living body for treatment; an energy supply unit 5 provided on the applicator 4 for supplying energy to the living body; and an applicator 4 provided substantially adjacent to the energy supply unit 5 A sensor 6 capable of detecting the distance to the mark object 3 and an application based on the distance between the sensor 6 and the mark object 3 in a state where the mark object 3 is arranged near the affected part by diagnosis using the glove 2. The control device 7 includes a control device 7 (judgment means) for judging the optimum position of the data 4, and a display device 8 (presentation means) for displaying the judgment result by the control device 7.
[0029]
The glove 2 is formed to be thin so as not to impair the delicate sensation of the hand and to be strong so as not to be damaged during treatment. As the material, for example, natural rubber latex is used. The glove 2 is sterilized to prevent infectious diseases.
[0030]
The mark object 3 is similarly sterilized. The mark object 3 only needs to be detectable by the sensor 6. For example, when the sensor 6 is an ultrasonic sensor 6, the mark object 3 is formed by an ultrasonic reflector such as a metal piece. An ultrasonic reflector is an object having an acoustic impedance different from that of a living body, and may be air or the like in addition to a metal piece. When air is used for the mark object 3, the air is packed in a small balloon and attached to the glove 2.
[0031]
The attachment position of the mark object 3 is preferably the fingertip of the glove 2. By providing the mark object 3 at the fingertip, the mark object 3 can be arranged substantially at the center thereof while the user confirms the affected part by palpation. The mark object 3 is formed to be small and thin so as not to impair the user's fingertip sensation during palpation. It is preferably formed in a substantially round shape without corners.
[0032]
The applicator 4 has an insertion portion 43 formed on the distal end side in a thin and long shape, and having a shape that the base end side can easily hold. The insertion section 43 has a built-in energy supply section 5 and a window section 41 for radiating energy toward a living body. The energy supply unit 5 is connected to the energy generation device 9 via an energy path 42 extending along the inside of the insertion unit 43. The energy generation device 9 generates energy according to a user's instruction to start treatment. Here, the energy generated by the energy generating device 9 is an electromagnetic wave such as a laser beam, a microwave, or a high frequency, and is supplied from the energy supply unit 5 to the affected part to be subjected to heat treatment.
[0033]
Two sensors 6 are provided near the energy supply unit 5. The sensors 6 are arranged at equal intervals from the center of the energy supply unit 5 along the length direction of the insertion unit 43. The sensor 6 is preferably provided on the outer surface of the insertion section 43 for detecting the mark object 3 provided on the glove 2. The sensor 6 is connected to the control device 7 via a signal line (not shown) extending inside the insertion section 43. A display device 8 is further connected to the control device 7. The control device 7 is provided with a storage unit 70 for storing predetermined information.
[0034]
Next, how the system 1 is used by a user for treatment will be described with reference to FIGS. In the following, a case where treatment for prostatic hypertrophy is performed will be described.
[0035]
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of an operation in which a user specifies an affected part, FIG. 3 is a flowchart showing a flow of an operation in which the user checks an optimal position of the applicator 4, and FIG. FIG.
[0036]
First, the user wears the glove 2 provided with the mark object 3 in preparation for treatment (step S11). Then, the finger provided with the mark object 3 (for example, the middle finger) is inserted into the rectum filled with physiological saline or water, and palpation of the affected part is started (step S12). Here, in the case of prostatic hypertrophy, the most inflated part of the spherical prostate is the center of the affected part.
[0037]
The user specifies the most inflated part of the prostate as an affected part by palpation (step S13), and arranges the mark object 3 at the position of the specified affected part (step S14). Here, the user brings the mark object 3 into close contact with the rectum wall on the affected part side. This is for facilitating propagation of ultrasonic waves. By palpation of the user, the most inflated part of the prostate can be easily identified.
[0038]
The user inserts the middle finger into the rectum, and inserts the insertion portion 43 of the applicator 4 into the living body with the landmark object 3 placed in the affected part (step S21). Here, since it is a treatment for prostatic hypertrophy, the applicator 4 is inserted into the urethra.
[0039]
The user operates and positions the applicator 4 according to the display on the display device 8 (step S22). The user determines whether or not the optimum position has been displayed (step S23). If it is not determined that the position is the optimal position (step S23: NO), the alignment is continued. When the optimum position is displayed (step S23: YES), the applicator 4 is fixed at that position, and treatment of the affected part is started (step S24). Here, the start of the treatment is, specifically, to turn on the switch of the energy generation device 9 and instruct the system 1 to supply energy. As shown in FIG. 4, the prostate surrounds the urethra. In order to treat the prostatic enlargement, the applicator 4 is rotated by an arbitrary angle to supply energy to the prostate enlargement.
[0040]
Next, the operation of the system 1 will be described with reference to FIGS.
[0041]
FIG. 5 is a flowchart showing a flow in which the system 1 determines the optimal position of the applicator, FIG. 6 is a flowchart showing a flow in which the system 1 detects a positional shift, and FIG. 8 is a diagram showing how the applicator determines whether the applicator is at the optimum position. FIG. 9 is a diagram showing a screen displayed on the display device 8. The procedure shown in FIG. 5 is performed after the operations of steps S11 to S21 shown in FIGS. 2 and 3 are completed. Hereinafter, a case will be described where the sensor 6 is an ultrasonic sensor 6 and the mark object 3 is a metal piece.
[0042]
As shown in FIG. 7, the system 1 starts oscillating ultrasonic waves having directivity by the sensor 6 (step S31). If the mark object 3 is located at the position where the ultrasonic wave is applied, the ultrasonic wave is reflected, and the sensor 6 receives the reflected ultrasonic wave (step S32). The control device 7 measures the time from when the sensor 6 oscillates the ultrasonic wave to when the ultrasonic wave is received, and calculates the distance to the mark object 3 based on the measured time (step S33).
[0043]
The control device 7 determines whether or not the distance between the two sensors 6 and the landmark object 3 calculated is equal (step S34). If not equal (step S34: NO), the processing from step S31 is repeated. As shown in FIG. 8, when the distances (Da, Db) are equal (Step S34: YES), the control device 7 determines that the applicator 4 is at the optimal position, and displays that the applicator 4 is at the optimal position. 8 (step S35). The control device 7 stores the optimum position of the applicator 4, that is, the distance between the sensor 6 and the mark object 3 when it is determined to be the optimum position, in the built-in storage unit 70 (Step S36). Then, the process proceeds to the step shown in FIG.
[0044]
The control device 7 determines whether or not the user has input the energy supply instruction (step S41). It waits until an energy supply instruction is issued (step S41: NO). When the instruction is given (step S41: YES), the control device 7 starts counting the energy supply time (step S42), and at the same time, the energy supply unit 5 starts supplying energy to the affected part (step S43). ).
[0045]
Further, the system 1 periodically oscillates ultrasonic waves by the two sensors 6 (step S44), and receives the ultrasonic waves reflected and returned by the mark object 3 (step S45). The control device 7 measures the time from the oscillation of the ultrasonic wave to the reception, and calculates the distance to the mark object 3 (step S46). Further, the control device 7 calculates a positional deviation from the optimal position of the applicator 4 stored in the storage unit 70 based on the calculated distance (step S47).
[0046]
The control device 7 determines whether or not the positional deviation is equal to or larger than the allowable range (step S48). If it is within the allowable range (step S48: YES), the control device 7 refers to the energy supply time count started from step S42 and determines whether the supply time set as the time required for the treatment has elapsed. It is determined whether or not it is (step S49). If the set time has not elapsed (step S49: NO), the process returns to step S44 while continuing to supply energy. If the set time has elapsed in the counting of the supply time (step S49: YES), the energy supply is stopped (step S50), and the display device 8 displays the end of the treatment (step S51), and the treatment process of the affected part is performed. finish.
[0047]
On the other hand, when the positional deviation of the applicator 4 from the optimal position is equal to or larger than the allowable range (step S48: NO), the display device 8 emits a warning sound and displays a warning display on the screen as shown in FIG. (Step S52). Upon receiving the warning, the user can correct the misalignment. The control device 7 determines whether three seconds or more have elapsed after the occurrence of the position shift (step S53), and repeats the detection of the position shift in steps S44 to S48 during the three seconds (step S53: NO). If the positional deviation is corrected during this time, the process proceeds from step S48 to step S49.
[0048]
When three seconds or more have elapsed since the displacement occurred (step S53: YES), the energy supply unit 5 interrupts the energy supply (step S54), and interrupts the treatment (step S55). Here, it is assumed that the time from the occurrence of the positional deviation has been measured after the control device 7 has determined in step S48 that the positional deviation has exceeded the allowable range. Then, the display device 8 displays that the treatment has been interrupted (step S56), notifies the user, returns the applicator 4 to an appropriate position, and waits until the treatment is resumed.
[0049]
Next, the grounds for determining that the applicator 4 is at the optimum position when the distance to the mark object 3 detected by the two sensors 6 is equal in step S34 will be described with reference to FIG.
[0050]
In FIG. 8, a virtual chain line V is shown at a position where the mark object 3 is arranged. As described above, the two sensors 6 are disposed equidistant from the center of the energy supply unit 5. That is, the center of the energy supply unit 5 is located at the center of the two sensors 6.
[0051]
The sensor 6 on the left side in the figure is a sensor 6a, and the sensor 6 on the right side is a sensor 6b. The distances to the mark object 3 calculated based on the transmission and reception of the ultrasonic waves by the sensors 6a and 6b are referred to as distances Da and Db, respectively. The point at which the straight line connecting the sensors 6a and 6b intersects with the virtual chain line V is defined as an intersection point I.
[0052]
When the distance Da is not equal to the distance Db, the triangle including the three points of the sensor 6a, the sensor 6b, and the mark object 3 is not an isosceles triangle. Therefore, since the distance from the sensor 6a to the intersection I is not equal to the distance from the sensor 6b to the intersection I, the center of the energy supply unit 5 and the mark object 3 are displaced.
[0053]
On the other hand, when the distance Da is equal to the distance Db, the triangle including the three points of the sensor 6a, the sensor 6b, and the mark object 3 is an isosceles triangle. Therefore, since the distance from the sensor 6a to the intersection I is equal to the distance from the sensor 6b to the intersection I, the center of the energy supply unit 5 and the position of the mark object 3 match. That is, the position of the center of the energy supply unit 5 coincides with the center of the affected part. In this case, the energy can be radiated from the center of the affected area to the periphery thereof by the energy supply unit 5, and sufficient energy can be supplied to the affected area.
[0054]
From the above, it can be said that the case where the distance Da is equal to the distance Db is the optimum position of the applicator 4.
[0055]
In step S48, the allowable range for determining a position shift is predetermined in view of whether or not the energy supply accompanying the position shift does not seriously adversely affect a normal living body.
[0056]
As described above, according to the system 1 of the present embodiment, since the mark object 3 is provided on the glove 2, the mark object is used as a mark indicating the position of the affected part while palpating with the glove 2 by the user. 3 can be arranged. Since the distance from the mark object 3 can be detected by the sensor 6, the optimum position of the applicator 4 can be determined based on the detected distance. Since the determination result is displayed on the display device 8, the user can easily align the applicator 4 with the affected part according to the display.
[0057]
Further, since the ultrasonic sensor 6 oscillates and receives ultrasonic waves, the configuration of the applicator 4 is simplified and the diameter can be reduced. Thereby, the burden on the patient can be reduced. Further, since the mark object 3 has an acoustic impedance different from that of the living body, it is reliably detected by the ultrasonic sensor 6.
[0058]
Since two ultrasonic sensors 6 are provided, by calculating the distance of each sensor 6 to the mark object 3, it is possible to uniquely judge when the distances coincide with each other as the optimal position of the applicator 4.
[0059]
Since the display device 8 displays that the applicator 4 has reached the optimum position by voice and image, the optimum position of the applicator 4 can be confirmed visually and audibly. The presentation to the user may be either an image or a sound.
[0060]
The display device 8 displays a warning by image and sound even when the position of the applicator 4 is displaced from the optimum position, so that the warning can be confirmed visually and audibly. Conventionally, there is a technique of providing an expandable portion that can be expanded by an operation from outside the body to fix the position of the applicator 4, and hooking the expanded portion inside the body. However, this technique can be overcome. That is, since there is an individual difference between patients, it is not always possible to fix the patient with the extension part of the related art. However, in the present embodiment, although the fixation is not performed by the special mechanism, the displacement can be detected, so that a sufficient therapeutic effect can be obtained without damaging a normal living body. It should be noted that the warning may be presented by either image or sound.
[0061]
Further, since the mark object 3 can be sterilized, it can be safely introduced into a living body without causing an infection. Since the mark object 3 is formed to be thin, small, and substantially round with no corners so as not to affect the palpation, the user can palpate without impairing the subtle sensation of the fingertip.
[0062]
Furthermore, in the above embodiment, since the applicator 4 is inserted into the urethra and the sensor 6 is placed in the rectum, it is suitable for treating prostatic hypertrophy.
[0063]
(Modifications, etc.)
Next, a specific operation or a different operation of each configuration described in the above embodiment, and a modified example will be described.
[0064]
(Warning display)
In step S52, the system 1 performs a warning display as shown in FIG. In this warning display, an error from the optimal position of the applicator 4 stored in step S36 can also be displayed. For example, as shown in FIG. 9, when there is an error of +3 mm in the insertion direction of the applicator 4, it is possible to display the positional deviation and to indicate that there is a deviation of +3 mm. Here, the error is calculated based on the distance to the mark object 3 obtained from the reciprocation time of the ultrasonic wave between the two sensors 6 and the mark object 3.
[0065]
Details will be described with reference to FIG. When the position of the applicator 4 deviates from the optimum position, the distance Da from the sensor 6a to the mark object 3 and the distance Db from the sensor 6b to the mark object 3 become unequal. At this time, the distances from the sensors 6a and 6b to the intersection I can be calculated based on the values of Da and Db. By comparing these with the distance from the sensor 6a to the intersection I when the applicator 4 is at the optimum position, an error can be calculated.
[0066]
(Modified example of sensor)
<Number of sensors>
In the above embodiment, two sensors 6 are provided. However, the number of sensors 6 may be more than two or one. The accuracy can be improved as the number of sensors 6 increases. Even when the number of sensors 6 is more than two, the optimum position of the applicator 4 can be obtained by calculating the distance to the mark object 3 in the same manner as in the case of two sensors 6, and the description in this case is omitted.
[0067]
A method of determining the optimal position of the applicator 4 for a single sensor 6 will be described. The sensor 6 is attached to the applicator 4 at a position corresponding to the center of the energy supply unit 5. That is, the sensor 6 and the center of the energy supply unit 5 are aligned in a radial direction of the applicator 4. Here, it is assumed that the landmark object 3 is arranged at the center of the affected part by the user according to the process up to step S14.
[0068]
As described above, the sensor 6 makes it possible to calculate the distance to the mark object 3 by oscillating the ultrasonic wave to the mark object 3 and measuring the time until the reflected ultrasonic wave is received. This is possible even with one sensor 6. However, if the distances to the mark object 3 are equal, as in the case of two sensors 6, it cannot be determined that the position is the optimum position.
[0069]
Here, it is assumed that the control device 7 sequentially stores the distance to the mark object 3 detected by using one sensor 6 in the storage unit 70 and can compare the distances. As the applicator 4 is inserted, initially, the distance to the detected mark object 3 decreases, and after passing through the mark object 3, the distance increases. Therefore, the time when the distance starts to be long is the optimum position of the applicator 4. Based on this, the control device 7 sequentially measures and compares the distance between the mark object 3 and the sensor 6 and determines that the sensor 6 is closest to the mark object 3 as the optimal position of the applicator 4. it can.
[0070]
<Voltage detection by sensor>
The sensor 6 can also detect the intensity of the ultrasonic wave as a voltage when receiving the ultrasonic wave. In this case, the optimum position of the applicator 4 can be determined without measuring the round trip time of the ultrasonic wave between the sensor 6 and the mark object 3 as described above. The ability of the sensor 6 to detect the ultrasonic voltage will be described under the following specific conditions.
[0071]
(1) A PZT (lead zirconate titanate) vibrator having a high gain of 15 MHz is used for the ultrasonic sensor 6.
[0072]
(2) A SUS chip having a diameter of 5 mm is used for the mark object 3.
[0073]
(3) The mark object 3 of (2) is adhered to the glove 2 and the inside of the glove 2 is filled with water.
[0074]
(4) The glove 2 is arranged so that the mark object 3 is located 22 mm away from the ultrasonic sensor 6 in the water. The position of the glove 2 is fixed. 22 mm is an average distance from the rectum to the urethra of a patient with benign prostatic hyperplasia.
[0075]
Under the above conditions, the ultrasonic sensor 6 was moved parallel to the mark object 3. The parallel movement was performed in a certain direction (X direction: for example, the long axis direction of the insertion portion 43) and a direction orthogonal to this (Y direction). At this time, the result shown in FIG. 10 was obtained. FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a relative distance between the sensor 6 and the mark object 3 and a voltage detected by the sensor 6. The horizontal axis shows the relative distance between the sensor 6 and the mark object 3, and the vertical axis shows the voltage. In FIG. 10, the case where the ultrasonic sensor 6 is moved in the X direction is indicated by a solid line, and the case where the ultrasonic sensor 6 is moved in the Y direction is indicated by a dotted line.
[0076]
As shown in FIG. 10, as the relative distance between the ultrasonic sensor 6 and the mark object 3 approaches, the voltage detected rapidly increases. In particular, the voltage change is remarkable when moved in the Y direction, and it can be determined at a moving distance of the order of 1 mm. On the other hand, the voltage change is not remarkably obtained in the X direction due to the attitude of the ultrasonic sensor 6 and the unevenness of the wavefront of the transmitted ultrasonic wave.
[0077]
As described above, even when the sensor 6 that can detect the ultrasonic wave as the voltage is used, the time when the voltage value becomes the largest can be regarded as the optimal position of the applicator 4 based on the change in the output voltage. Therefore, the sensor 6 can be applied to the optimum position presentation system 1 of the applicator 4.
[0078]
<Magnetic sensor>
Instead of the ultrasonic sensor 6, a magnetic sensor can be used. As the magnetic sensor, a sensor capable of measuring a magnetic field with high accuracy, such as an MI sensor or an MR sensor, is desirable. When a magnetic sensor is used, a magnetic body such as a magnet or an induction coil is used as the mark object 3. The magnetic sensor can measure a distance to the mark object 3 based on a magnetic body or a magnetic field generated by an induction coil.
[0079]
<Sensor shape>
FIG. 11 is a view showing a modification of the shape of the sensor 6.
[0080]
In the above embodiment, the ultrasonic sensor 6 is arranged at one point around the applicator 4. However, the ultrasonic sensor can be provided along the outer periphery of the cylindrical applicator 4 as shown in FIG. When a PZT transducer is used, a plurality of ultrasonic sensors 60 are arrayed on the applicator 4. The ultrasonic sensor 60 may be formed in a slender shape using a piezoelectric polymer such as PVDF as a constituent material, and may be disposed around the applicator 4.
[0081]
As described above, since the ultrasonic sensor is provided along the outer periphery of the applicator 4, even if the applicator 4 rotates about an axis for treating an affected part, the ultrasonic sensor 60 reflects the ultrasonic sensor 60 from the mark object 3. Thus, the optimum position of the applicator 4 can be determined. It is particularly effective in treating the prostate 360 degrees around the urethra, such as in the treatment of benign prostatic hyperplasia.
[0082]
(Judgment time until treatment interruption)
In step S53 of the above embodiment, the time from the occurrence of the positional deviation to the determination of the interruption of the treatment is set to 3 seconds. However, any time may be used as long as the living body is not damaged even if the energy is supplied by shifting the position.
[0083]
(Energy Supply Department)
The energy supply unit 5 can supply any of energy of a sound wave and a current to the affected part in addition to the electromagnetic wave. Thus, the affected part can be treated with any of the energy of the sound wave and the electric current.
[0084]
(Other applications)
In the above embodiment, the case where the optimal position presentation system 1 of the applicator 4 is used for treating prostatic hypertrophy is described. However, the present invention can be applied not only to the treatment of benign prostatic hyperplasia but also to other treatments. For example, in the case of treatment of the esophagus, the affected part is palpated from the outside such as the throat, chest, and abdomen using the glove 2, the mark object 3 is arranged at the position of the affected part, and then the applicator 4 is inserted from the mouth. Thus, the optimum position of the applicator 4 can be presented to the user in the manner described above.
[0085]
(Replacement of mark object and sensor)
In the above embodiment, the mark object 3 is provided on the glove 2, and the sensor 6 is provided on the applicator 4. However, the sensor 6 may be replaced with the mark object 3, and the sensor 6 may be provided on the glove 2 and the mark object 3 may be provided on the applicator 4. In this case, the only difference is that the control device 7 and the display device 8 are connected to the glove 2 side, except that the positions where the mark objects 3 and the sensors 6 are provided are exchanged. Description is omitted.
[0086]
The user palpates the affected part of the patient using the glove 2 with the sensor 6, and arranges the sensor 6 near the affected part. Then, the system for presenting the optimum position of the applicator 4 detects the mark object 3 provided on the applicator 4 by the sensor 6, determines the optimum position of the applicator 4 based on the detected distance, and displays the display device 8 To be displayed.
[0087]
Therefore, also with this system, the user can easily align the applicator 4 with the affected part according to the display on the display device 8.
[0088]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, since the diagnostic tool is provided with the mark object, the doctor or the like can arrange the mark object as a mark indicating the position of the affected part while diagnosing using the diagnostic tool. Since the distance to the mark object can be detected by the sensor, the optimum position of the applicator can be determined based on the detected distance. Since the determination result is presented by the presentation means, the user can easily align the applicator with the affected part according to the presentation.
[0089]
According to the second aspect of the present invention, the mark object can be easily detected by the ultrasonic sensor or the magnetic sensor.
[0090]
According to the third aspect of the present invention, since the ultrasonic sensor oscillates and receives ultrasonic waves, the configuration of the applicator can be simplified and the diameter can be reduced. Thereby, the burden on the patient can be reduced. Further, since the mark object has an acoustic impedance different from that of the living body, it is reliably detected by the ultrasonic sensor.
[0091]
According to the fourth aspect of the present invention, even if the applicator is rotated for treating an affected part, the landmark object can be detected by the ultrasonic sensor, and the optimum position of the applicator can be determined.
[0092]
According to the fifth aspect of the present invention, the distance between the landmark object and the sensor is sequentially measured and compared with a single sensor, and when the sensor is closest to the landmark object, the optimum position of the applicator can be easily determined. can do.
[0093]
In the invention according to claim 6, by providing two sensors, based on the distance between each sensor and the mark object, it is possible to uniquely judge when the distances coincide with each other as the optimal position of the applicator. it can.
[0094]
In the invention described in claim 7, the optimal position of the applicator can be confirmed by at least one of visual and auditory senses.
[0095]
In the invention described in claim 8, when the position of the applicator deviates from the optimum position, a warning is presented by an image or a sound, so that the warning can be confirmed visually or by hearing.
[0096]
According to the ninth aspect of the present invention, the affected part can be treated by supplying any of energy of a sound wave, an electromagnetic wave, and a current to a living body.
[0097]
According to the tenth aspect of the present invention, since the mark object can be sterilized, there is no risk of infection, and it can be safely introduced into the living body.
[0098]
According to the eleventh aspect, prostatic hypertrophy can be treated.
[0099]
In the twelfth aspect of the present invention, since the shape and the size do not affect the palpation, the user can perform the palpation without impairing the sensation at the hand.
[0100]
According to the thirteenth aspect of the present invention, since the diagnostic tool is provided with a sensor, a doctor or the like can arrange the sensor at the position of the affected part while diagnosing using the diagnostic tool. Since this sensor can detect the distance to the mark object provided on the applicator, the optimum position of the applicator can be determined based on the detected distance. Since the determination result is displayed by the presentation means, the user can easily align the applicator with the affected part according to the presentation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optimal position presentation system for an applicator.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of an operation in which a user specifies an affected part.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of an operation in which a user checks an optimal position of an applicator.
FIG. 4 is a diagram showing a state where a user treats an affected part.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow in which the system determines an optimal position of the applicator.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of detecting a position shift by the system.
FIG. 7 is a diagram showing how a landmark object is detected by two sensors.
FIG. 8 is a diagram showing how to determine whether the applicator is at an optimal position.
FIG. 9 is a diagram showing a screen displayed on the display device.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a relative distance between a sensor and a mark object and a voltage detected by the sensor.
FIG. 11 is a diagram showing a modification of the shape of the sensor.
[Explanation of symbols]
1. Optimal position presentation system,
2 ... gloves,
3: landmark object,
4 ... Applicator,
5. Energy supply unit,
6, 6a, 6b ... sensors,
7 ... Control device,
8 display device,
9 ... energy generator,
70 storage unit.

Claims (13)

患部の診断に使用する診断用具と、
前記診断用具に設けられる目印物体と、
生体内に挿入されるアプリケータと、
前記アプリケータに設けられ、生体にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、
前記アプリケータに設けられ、前記目印物体との距離を検出可能なセンサと、前記診断用具を用いた診断により前記目印物体が前記患部付近に配置された状態で、前記センサと前記目印物体との距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果を提示する提示手段と、を有するアプリケータの最適位置提示システム。Diagnostic tools used to diagnose the affected area;
A mark object provided on the diagnostic tool;
An applicator inserted into a living body,
An energy supply unit provided in the applicator and supplying energy to a living body,
A sensor provided on the applicator and capable of detecting the distance to the mark object, and in a state where the mark object is arranged near the affected part by diagnosis using the diagnostic tool, the sensor and the mark object Determining means for determining an optimal position of the applicator based on the distance;
An applicator optimum position presentation system, comprising: a presentation unit that presents a result of the determination by the determination unit. 前記センサは、超音波センサまたは磁気センサであり、単一個または複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The system according to claim 1, wherein the sensor is an ultrasonic sensor or a magnetic sensor, and a single sensor or a plurality of sensors are provided. 前記超音波センサは、超音波発振子の役割も果たし、
前記目印物体は、生体と異なる音響インピーダンスを有する超音波反射体であることを特徴とする請求項２に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The ultrasonic sensor also serves as an ultrasonic oscillator,
The system according to claim 2, wherein the mark object is an ultrasonic reflector having an acoustic impedance different from that of a living body. 前記アプリケータは、円筒状に形成され、
前記超音波センサは、円筒の外周に沿って設けられ、前記アプリケータが軸を中心に回転しても、複数方向から超音波を受信可能であることを特徴とする請求項２に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The applicator is formed in a cylindrical shape,
The application according to claim 2, wherein the ultrasonic sensor is provided along an outer periphery of a cylinder, and is capable of receiving ultrasonic waves from a plurality of directions even when the applicator rotates about an axis. Optimal position presentation system. 前記センサが単一個設けられており、
前記判断手段は、前記目印物体に前記センサが最も接近した位置を、前記アプリケータの最適位置と判断することを特徴とする請求項２に記載の最適位置提示システム。A single sensor is provided,
The optimal position presentation system according to claim 2, wherein the determination unit determines a position where the sensor is closest to the mark object as an optimal position of the applicator. 前記センサが、前記アプリケータの挿入方向に一直線に並ぶように２つ設けられ、
前記判断手段は、前記各センサと目印物体との距離が等しくなった位置を、前記アプリケータの最適位置と判断することを特徴とする請求項２に記載の最適位置提示システム。The two sensors are provided so as to be aligned in the insertion direction of the applicator,
The optimal position presentation system according to claim 2, wherein the determining unit determines a position where the distance between each of the sensors and the mark object is equal to an optimal position of the applicator. 前記提示手段は、画像および音声の少なくとも一方により、前記判断手段による判断結果を提示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The applicator optimal position presentation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the presentation unit presents the determination result by the determination unit using at least one of an image and a sound. 前記判断手段は、前記アプリケータの最適位置と判断したときの前記センサと前記目印物体との距離を記憶し、治療中に前記センサにより検出される前記目印物体との距離の誤差が所定値以上となった場合に、位置ズレと判断し、
前記提示手段は、前記判断手段が位置ズレと判断したら、位置ズレの警告を画像または音声の少なくとも一方により提示する請求項１〜７のいずれか一項に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The determination means stores a distance between the sensor and the landmark object when determining the optimal position of the applicator, and an error in a distance between the landmark object detected by the sensor during treatment is equal to or greater than a predetermined value. When it becomes, it is determined that the position is shifted,
The optimal position presenting system for an applicator according to any one of claims 1 to 7, wherein the presenting unit presents a warning of the positional deviation by at least one of an image and a sound when the determining unit determines that the positional deviation is present. 前記エネルギー供給部は、電磁波、音波、電流のいずれかのエネルギーを生体に供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The said energy supply part supplies the energy of any one of an electromagnetic wave, a sound wave, and an electric current to a living body, The optimal position presentation system of the applicator of any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 前記目印物体は、滅菌可能であり、前記診断用具に搭載して生体内に導入可能であることを特徴とする請求項１に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The optimal position presenting system for an applicator according to claim 1, wherein the mark object is sterilizable, and can be mounted on the diagnostic tool and introduced into a living body. 前記アプリケータは、前立腺疾患治療のために尿道に挿入される挿入部を有し、前記エネルギー供給部は該挿入部に設けられ、
前記診断用具は、直腸から患部を触診するために用いられる手袋であり、
前記目印物体は、触診により前記患部付近に配置されるものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The applicator has an insertion portion that is inserted into the urethra for prostate disease treatment, and the energy supply portion is provided in the insertion portion,
The diagnostic tool is a glove used to palpate the affected area from the rectum,
The optimal position presenting system for an applicator according to any one of claims 1 to 10, wherein the mark object is arranged near the affected part by palpation. 前記目印物体は、前記手袋を用いた触診に影響を与えない形状および大きさに形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のアプリケータの最適位置提示システム。The system according to claim 11, wherein the mark object is formed in a shape and a size that do not affect palpation using the glove. 生体内に挿入されるアプリケータと、
前記アプリケータに設けられ、生体にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、
前記アプリケータに設けられる目印物体と、
患部の診断に使用する診断用具と、
前記診断用具に設けられ、前記目印物体との距離を検出可能なセンサと、
前記診断用具を用いた診断により前記目印物体が前記患部付近に配置された状態で、前記目印物体と前記センサとの距離に基づいて、アプリケータの最適位置を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果を提示する提示手段と、を有するアプリケータの最適位置提示システム。An applicator inserted into a living body,
An energy supply unit provided in the applicator and supplying energy to a living body,
A mark object provided on the applicator;
Diagnostic tools used to diagnose the affected area;
A sensor provided on the diagnostic tool, capable of detecting a distance from the mark object,
In the state where the landmark object is arranged near the affected part by the diagnosis using the diagnostic tool, based on a distance between the landmark object and the sensor, determining means for determining an optimal position of the applicator,
An applicator optimum position presentation system, comprising: a presentation unit that presents a result of the determination by the determination unit.
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